[發(fā)明專利]一種甲醇電化學(xué)氧化用炭載納米鈀催化劑的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810478783.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110474055A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧利權(quán);王菁;郭拉鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/88
• 分類號(hào): H01M4/88;H01M4/92
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種甲醇電化學(xué)氧化用炭載納米鈀催化劑的制備方法。該方法包括在乙二醇中依次加入活性炭和PdCl₂水溶液，并通過(guò)加入KOH水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系至堿性后，使用內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜在180℃下制備炭載納米鈀催化劑。通過(guò)透射電鏡表征了炭載納米鈀催化劑中鈀納米粒子的形貌。運(yùn)用循環(huán)伏安法評(píng)價(jià)了炭載納米鈀催化劑電化學(xué)氧化甲醇的活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甲醇電化學(xué)氧化用炭載納米鈀催化劑的制備方法，屬于燃料電池材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域和電催化劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

因?yàn)榧状既剂暇哂心芰棵芏雀撸芰啃矢吆捅阌谶\(yùn)輸和儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn)，直接甲醇燃料電池在便攜式電源裝置和電動(dòng)車(chē)中具有廣闊的潛在應(yīng)用前景。直接甲醇燃料電池的陽(yáng)極反應(yīng)是甲醇電化學(xué)氧化反應(yīng)是一個(gè)涉及到六個(gè)電子轉(zhuǎn)移的復(fù)雜反應(yīng)。目前，對(duì)甲醇電化學(xué)氧化具有最好催化活性的Pt催化劑仍然是人們的主要研究對(duì)象之一。但是，受到傳統(tǒng)Pt催化劑價(jià)格昂貴且資源匱乏的制約，直接甲醇燃料電池很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用。考慮到Pd催化劑的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，以及其在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，且Pd在元素周期表中與Pt同族，Pd及Pd 基納米復(fù)合催化劑對(duì)甲醇電化學(xué)氧化的研究引起了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。

Yan-Yu Liang和Yingliang Liu研究課題組用還原法制備負(fù)載型納米Pd催化劑并研究了其對(duì)甲醇電化學(xué)氧化的活性[Zhi-Peng Sun，Xiao-Gang Zhang，Yan-Yu Liang，Hu-Lin Li，Highly dispersed Pd nanoparticles on covalent functional MWNT surfacesfor methanol oxidation in alkaline solution，Electrochemistry Communications11(2009)557-561；Zhi-Peng Sun，Xiao-Gang Zhang，Rui-Li Liu，Yan-Yu Liang，Hu-LinLi，A simple approach towards sulfonated multi-walled carbon nanotubessupported by Pd catalysts for methanol electro-oxidation，Journal of PowerSources 185(2008)801-806；Changwei Xu，Liqiang Cheng，Peikang Shen，YingliangLiu， Methanol and ethanol electrooxidation on Pt and Pd supported on carbonmicrospheres in alkaline media，Electrochemistry Communications 9(2007)997-1001]。Shujing Guo等報(bào)道了一種靜電自組裝和原位還原的方法制備石墨烯負(fù)載納米Pd催化劑及其對(duì)甲醇的電化學(xué)氧化活性[Shujing Guo，Shuwen Li，Tengyue Hu，Galian Gou，Ren Ren，Jingwei Huang，Miao Xie，Jun Jin，Jiantai Ma， Graphene decorated with Pdnanoparticles via electrostatic self-assembly：A highly active alcoholoxidation electrocatalyst，Electrochimica Acta 109(2013)276-282]。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種甲醇電化學(xué)氧化用炭載納米鈀催化劑的制備方法，該方法具有制備工藝簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性高的特點(diǎn)，對(duì)其它納米催化劑的合成有一定的借鑒意義。

本發(fā)明提供的甲醇電化學(xué)氧化用炭載納米鈀催化劑的制備方法的具體步驟如下：

(1)在100ml的燒杯中分別加入48mg Vulcan XC-72R活性炭、2ml 0.0564M PdCl₂水溶液和80ml乙二醇；